采矿工程中的采矿技术与施工安全研究

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月8期   作者:王宏
[导读] 矿产的开采分为露天开采和井下开采,露天采矿是直接将地表土层拨开,
        王宏
甘肃镜铁山矿业有限公司  甘肃省酒泉市  735100
        摘要:矿产的开采分为露天开采和井下开采,露天采矿是直接将地表土层拨开,直接挖去矿石,井下开采更多是由于矿产资源埋藏比较深,在挖掘期间,要通过打井的方式,来直接在井下挖掘隧道,去开采矿产资源。在国内,大部分的铁矿开采都要进行井下作业,但是井下作业也会应用到很多采矿技术,工程设备的使用也会带来很大的安全风险。
        关键词:采矿工程;施工安全;研究
        引言
        经济的快速发展,对资源需求增加,对于铁矿产业来讲,其开采质量决定了经济发展程度,随着整体社会需求的加大,必须要提高开采技术能力,这样,才能形成良好的生产力,达到快速开采目标,从技术角度看,当前的开采创新能力越来越强,已经形成了自动化控制,在技术发展衍生过程中,也出现了诸多采矿新技术,有力支撑了开采工程发展,极大提升了铁矿开采效率。从当前的状况看,现阶段我国采矿技术越来越丰富,深层井采矿技术、硬顶开采技术、填充开采技术、倾斜厚层开采技术、倾斜薄层开采技术及智能开采技术等均已经得到实证,在实际开采工作中发挥着重要的作用,随着技术在煤矿采矿中广泛应用,其作用更加显著,增强了开采的质量,保证了开采操作的安全。只有全面掌握这些采矿技术,才能实现安全生产的目标,促进我国铁矿行业可持续发展。采矿工程主要是固体矿藏开采,通过科学的开采,满足各行各业需要,一般开采分为金属矿开采和非金属矿开采两种,非金属矿开采难度系数大,开采过程中存在较多的不安定因素,铁矿就是其中最为主要的开采工程之一,从我国现有的条件看,中国储量的矿产资源均能够进行有效开发,只有不断创新技术能力,才能在保证开采的同时,避免出现资源浪费,维护国家经济社会发展。
        1现代采矿技术的发展概述
        经济的快速发展、工业化进程的持续推进、工业生产规模的扩大对矿产资源的需求量也显著增加,这就要求采矿工程中的采矿技术朝向机械化、集约化、标准化与高效化的方向发展。与此同时,步入21世纪以来,资源与能源问题已经成为世界共同关注的焦点,矿产资源的开采长期以来被认为是一项“夕阳产业”,主要原因在于矿产资源的开采会对矿山周边生态环境产生较大的影响,加之矿产资源的不可再生性,矿产资源的开发意味着有限资源的消耗、意味着对生态的破坏。因此,近年来采矿业的发展面临着巨大的挑战。现代采矿技术的产生与发展引发了矿产资源开采各个环节的深刻变革,有助于实现采矿工程的高产、高效发展,显著提升了采矿工程的安全性与可靠性,加之绿色开采技术的研发与应用,采矿工程中采矿作业对周边生态环境的负面影响也显著降低。综合来看,现代采矿技术是传统采矿技术与现代高新技术的综合体,例如具备自动化控制功能的采矿设备、运用物联网技术的开采监控系统、借助人工智能技术的地下机器人等,既将传统需要人工完成的采矿作业交给更具标准性优势的机械完成,降低人工成本、保护施工人员安全,又可以构建矿产资源的智慧化开采体系,保证矿产资源开采数量、过程、污染等因素可控。
        2采矿工程中的采矿技术与施工安全研究
        2.1硬顶开采技术
        硬顶开采技术也是采矿工艺中的主要技术形式,在实际操作过程中,其技术应用效果较好,随着技术的广泛使用,全面提高了矿体开采的区域性。技术主要包括硬顶开采技术和硬顶板开采技术两种,需要根据不同的开采环境选择合理的技术形式。硬顶开采技术是综合开采技术,利用相关的技术支撑,全面提高开采能力与质量,采矿技术包括顶深孔爆破技术、高压注水压裂技术等。在实际操作过程中,压根全面保证安全,要注意冒放性的问题,避免出现安全责任事故,在当前的实际采矿过程中,往往会面临较多的困难,要根据条件环境做好技术选择。硬顶板开采技术主要是控制类技术,通过一定的计算出分析,全面提高开采质量,保证安全。

围岩压力和埋深分析控制是重要的手段,应用中常常与步距垮落技术结合使用,这样,就能够全面提高生产效率,保证了安全,提高了生产效率。
        2.2倾斜层开采技术
        倾斜层开采技术是一种较为新颖的开采方法,相比较于其他开采手段而言,倾斜层开采技术具有更大的技术含量,需要工作人员做好前期的调研以及开采设计工作。按照矿产资源层的厚度进行分类,可以划分为厚层作业开采方式和高层作业开采方式,要根据实际的地质状况选择合适体积和功率的矿机,避免压伤作业面,提高开采效率和安全系数。同时,要设置相应的矿层支架,防止变形或者崩裂,保障开采空间的稳固性。
        2.3长壁式采矿技术
        长壁式采矿技术应用范围相较于房柱式采矿技术较广,它能够根据矿产资源的分布和走向,对工作面进行布置,通过长时间的工作实践,我国长壁式采矿技术已经得到了成熟的发展,传统的剖采工艺已经被淘汰,现在长壁式采矿技术主要采用普采工艺来进行矿产资源的开采,在未来,综采工艺也能够得到大范围的运用。当前,长壁式采矿技术衍生了很多的新型采矿工艺,例如大采高一次采全厚工艺等。在我国,长壁式采矿技术的运用大大提高了井工的产量,特别是在我国矿产资源较为丰富的山西地区开采出了千万吨的矿井,相较于其它的采矿技术来说,长壁式采矿技术能具有较强的地理适应性,能够实现集中化的安全生产,特别是在某些地质条件较为复杂的地区,长壁式采矿技术的运用能够更好的体现其优势,但是我们不应当忽视,长壁式采矿技术在运用的过程中也出现了一些问题和弊端。首先,长壁式采矿技术要求采矿的设备较为精细化,因此在设备上的投入较之于其他的采矿技术较高;其次,长壁式采矿技术中经常运用重型设备进行采矿,因此在短时间之内如果发生工作地点的调动,很难一次性转移;除此之外,长壁式采矿技术和巷道掘进的速度有关,如果巷道掘进速度过慢,会导致工作面准备不足,导致采掘工作无法顺利的进行接替。
        2.4加强设备的优化和技术的创新
        在使用采矿机械设备时,要提高采矿装置技术标准水平,例如在地下穿孔时,要使牙轮钻安装好,并安装除尘设施。在铲车的作业操作时,应该安装播放器和报警装置,另外还要发出报警信号去警示他人。此外,使用各类设施设备技术要不断的提升。在国内一些采矿技术交流会上,以及展会上都会展现出大量新型的采矿设备和相应技术,这些高端的设备的应用,改善了现有采矿作业的施工环境,而且也提高了整个工程的质量水平。
        2.5做好顶板管理
        铁矿生产过程常常出现顶板事故,这样的事故是较为多发的,给铁矿企业带来巨大损失和伤亡,只有全面做好管理,才能确保安全。顶板管理并不复杂,需要科学做好控制,对可能存在危险的区域进行管理,包括巷道顶板、掘进工作面、采空区顶板等,只有管理好几个重点方向,才能保证生产安全。巷道顶板管理过程中,需要全面对巷道顶板完整性进行检测,做出正确的分析与判断,如果出现冒顶则需要采取有效措施加以解决;掘进工作面顶板管理要做好动态预防,避免空顶作业;采空区顶板管理主要是做好垮落预防,避免出现冲击地压问题。
        结语
        综上所述,在我国采矿工程中,必须要发展采矿工程的采矿技术,全面开发开采新技术,适应不同地质情况的矿区进行开采工作,落实采矿施工安全生产,打造健全的采矿安全管理体制,建立安全生产的规划,重视通风管理,进行安全职责认证,提高我国现代采矿的效率,让采矿作业的安全性和高效性能够协同并进。
        参考文献
        [1]叶林.采矿工程的采矿技术与施工安全的研究分析[J].当代化工研究,2020(19):64-65.
        [2]郑媛.煤矿工程采矿技术及安全管控策略分析[J].当代化工研究,2020(10):19-20.
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